钠离子电池（SIBs）以制备成本较低,资源丰富的优点,越来越引起学者的关注。但是钠离子（Na⁺）的尺寸较大,充放电时嵌入脱出比较困难,多次循环后的钠离子电池电化学性能也会迅速下降。因此,研究具有较大层间距和活性位点的电极材料,以实现钠离子的快速运输和存储就变得十分必要。本文设计并制备了一种可应用于钠离子电池的三维多孔炭,该多孔炭不仅具有较大膨胀石墨层结构,还有丰富的氮原子掺杂的空缺位,改善了钠离子的快速储存性能。本工作以沥青为原料,氧化镁（MgO）为模板,尿素为氮源,成功制备出掺氮多孔炭（NPC）。采用扫描电镜（SEM）、透射电镜（TEM）、XRD、XPS、Raman、红外光谱（FTIR）、充放电测试仪、电化学工作站等仪器表征材料的微观结构和电化学性能。结果表明,NPC具有三维交错的多孔通道,较大的石墨层间距,较大的比表面积(322.6 m²g^-1)和较高的氮含量（6.05 wt.%）。这种三维交错的多孔网络结构,缩短了Na⁺的扩散距离,提高Na⁺的运输和电子转移,为Na⁺的快速存储提供场所。同时,高含量的氮掺杂使NPC具有较多的缺陷,为Na⁺的嵌入/脱出提供较多的活性位点。基于以上独特的结构,以NPC电极在电流密度为2.0 A g^-1,具有较高的可逆比容量(198.9 m Ah g^-1)和循环稳定性(在电流密度为5.0 A g^-1时,循环900次后,比容量保持率为99%)。通过分析计算得到NPC电极的电容效应及钠离子扩散速率。结果表明,NPC电极在扫速为0.1、0.4和1.0 m V s^-1下,电容效应分别为53%、80%和84%。在充放电过程中NPC电极的钠离子扩散速率分别为1.66×10^-9 cm²s^-1和3.78×10^-9 cm²s^-1。通过研究炭化温度对掺氮多孔碳结构的影响,发现随着炭化温度的升高掺氮多孔碳石墨化程度逐渐增加,石墨层间距逐渐减小,电化学结果表明NPC的储钠能力高于NPC8和NPC9。本论文研究结果说明,通过MgO和氮原子掺杂制备出的多孔炭材料具有独特的结构,NPC作为钠离子电池的电极材料具有优异的电化学性能和很好的应用前景。